Uređaji za uobičajenu fiziku

Oprema koja se nalazi u laboratorijima za fiziku razlikuje se u odnosu na fokus istraživanja. Uređaji u laboratorijima za fiziku mogu se kretati od jednostavnih vaga do lasera i specijaliziranih poluvodičkih instrumenata. Računalna analiza, a time i računarska oprema, također su postali ključni za istraživanje fizike. Laboratorijski uređaji za fiziku pomažu u određivanju mjerenja, kalibracije, varijacija fizičkih svojstava i preciznosti.

TL; DR (predugo; Nisam pročitao)

Suvremeni laboratoriji za fiziku sadrže uređaje koji se koriste za određivanje mjerenja, kalibracije, analize varijacija i preciznosti. Fokus laboratorijskog istraživanja određuje potrebnu aparaturu. Instrumenti se kreću od jednostavnih vaga i termometara do naprednih lasera i poluvodičke opreme.

Najosnovnija laboratorijska oprema iz fizike uključuje nape, stolove, stolove, klupe i vodove za plin, vodu i vakuum. Sigurnosna oprema može uključivati ​​rukavice, naočale i stanice za ispiranje očiju.

Brojni instrumenti vrše analizu uzoraka u laboratorijima za fiziku. Neki primjeri uključuju analizatore impedance, analizatore čestica, optičke višekanalne analizatore, poluvodičke analizatore parametara, analizatori spektra, analizatori kapacitivnog napona (CV) i rendgenski difraktometri za karakterizaciju kristalnih materijala i identifikaciju faze.

Laboratoriji za atomsku fiziku sadrže jedinstvene uređaje. To može uključivati ​​spektroskopiju apsorpcije zasićenja, RF optičko pumpanje i impulsni NMR.

Laboratoriji za fiziku u velikoj se mjeri oslanjaju na računalnu opremu i softver za analizu podataka. Za istraživanje astrofizike, kozmologije i fizike astročestica potrebna su moćna računanja i simulacije. Neke uobičajene vrste softvera koji se koriste u laboratorijima uključuju:

• MATLAB
  
• Piton
  
• IDL
  
• Mathematica
  
• Fidži
  
• Podrijetlo
  
• LabView

Kvantitativni softver za analizu slika i podataka pokazao se neprocjenjivim u laboratorijima fizike. Pored osobnih računala, korisni tehnološki uređaji su i 3D printeri, Arduinos i Raspberry Pis.

Brojni uređaji pomažu u električnom radu u laboratorijima fizike. Uz CV analizator, drugi instrumenti uključuju varijabilne transformatore (variacs), zaključana pojačala i piezoelektrične aktuatore. Mnogi električni uređaji poput variaca zahtijevaju posebne gumene rukavice kako bi zaštitili korisnika od opasnog visokog napona.

Povremeno laboratoriji za fiziku zahtijevaju izvore topline za eksperimente, posebno za proučavanje termodinamike. Ploča za kuhanje predstavlja najjednostavniji grijaći element. Prevladavaju i električne peći. Uz to, plinske peći mogu se koristiti za postizanje visokih temperatura. Vakumske peći pružaju sposobnost sušenja reagensa. Izolirane zaštitne rukavice i štipaljke pružaju potrebnu zaštitu za ove uređaje.

HeNe laseri koriste se u eksperimentima s optikom. Za to su potrebne zaštitne naočale za zaštitu očiju. Ostali laserski uređaji u laboratorijima fizike uključuju lasere povezane vlaknima, prilagodljive diodne lasere, etalone i uređaje za upravljanje optičkim snopom.

Sirovi ili proizvedeni uzorci u laboratoriju za fiziku zaslužuju razne alate za obradu. Fizičari ponekad koriste minobacač i tučak za mljevenje uzoraka. Ostali uređaji za obradu uključuju poliranje, mlinove za mikroniziranje, sonike, ultracentrifuge, nanomehaničke ispitne instrumente i druge uređaje za ispitivanje materijala. Za izradu uzoraka peleta za mjerenje svojstava mogu se koristiti hidraulična preša i set matrica od nehrđajućeg čelika.

Laboratoriji za fiziku trebaju uređaje koji osiguravaju točna mjerenja. Čak i palice od metra igraju ulogu. Dodatni mjerni alati uključuju termometre, električne brojila, elektroničke vage, profilomere olovke, elipsometre i sustave za mjerenje magnetostrikcije. Analitička vaga koristi se za mjerenje u čvrstoj fazi.

Mikroskopi obrađuju slike u laboratorijima fizike. Laboratoriji za biofiziku mogu koristiti fluorescentne mikroskope i mikroskope svijetlih polja. Materijali se mogu proučavati elektroničkim mikroskopima za skeniranje, fluorescentnim mikroskopima sa lakim pločama, digitalnim holografskim mikroskopima i električno podesivim lećama.

Ostala često korištena oprema za obradu slika uključuje digitalne fotoaparate i specijalizirane brze CMOS kamere.

U laboratorijima za biofiziku optička pinceta koristi se za manipulaciju pojedinačnim molekulama DNA. Oni također pomažu u mjerenju bimolekularnih sila.

Laboratoriji koji proučavaju ionsku dinamiku zahtijevaju specijaliziranu opremu koja može uključivati ​​Langmuir i emisijske sonde, plazmu sredstva za čišćenje, oprema za zatvaranje plazme s niskom temperaturom, rešetke za pokretanje valova i implantacija ionskog izvora (PSII) komore. PSII komora može produžiti životni vijek proizvoda.

Poluvodički laboratoriji koriste jedinstvene sustave i uređaje. To uključuje prijelazne spektroskopske sustave duboke razine, CLEO čunjeve za silicijske detektore (koji omogućuju hlađenje detektorska elektronika i podrška za silicijske detektore), sustavi mikrovalnih sondi, fotodiode i optička pojačala.

Oprema s tankim filmom u laboratorijima za fiziku uključuje sustav dvostrukog raspršivanja ionskih zraka, filmetrijske uređaje i sekundarni ionski maseni spektrometar (SIMS). SIMS analizira uzorke mjesta na izotopski sastav s preciznošću do 100 dijelova na milijun.